Astrofísica com LLAMA através do fornecimento e integração de um receptor de Banda 9

Propomos fortalecer a colaboração entre os astrônomos e os grupos de instrumentação nos Países Baixos e no Estado de São Paulo, estruturados em torno do Large Latin American Millimeter Array (LLAMA), que iniciará as observações científicas no início de 2018. O financiamento do grupo NOVA-ALMA dos Países Baixos visa fornecer um receptor submilimétrico de Banda-9 de última geração cobrindo a janela atmosférica de 602-720 GHz, e realizar a integração e verificação do "frontend" com dois receptores LLAMA de primeira geração, que atualmente cobrem as janelas atmosféricas para Banda 5 e Banda 9. Em paralelo, propomos desenvolver um programa de observação conjunto de pesquisadores de São Paulo e Países Baixos, usando o receptor de Banda 9 no LLAMA para realizar levantamentos de linhas moleculares para estudar os processos de formação de estrelas em nossa Galáxia e em galáxias externas próximas. Para esta parte da colaboração propomos um desenvolvimento conjunto de instrumentação, para assegurar que o projeto LLAMA continuará na vanguarda da astronomia submilimétrica.

Para a fase inicial, solicitamos financiamento para um estudo envolvendo um estudante de doutoramento e um pós-doutoramento, para desenvolver arranjos de receptores, com integração de mixer, oscilador local e amplificadores criogénicos num mesmo chip. A abordagem será separar as partes dependentes e independentes da freqüência , tanto quanto possível. O objectivo geral desta proposta é fornecer ao LLAMA um receptor com separação de banda lateral (2SB), submilimétrico e heterodino SIS de última geração, para a janela atmosférica de 602-720 GHz (ALMA Banda 9) e realizar um programa de investigação astrofísica envolvendo pesquisadores do estado de São Paulo e dos Países Baixos utilizando dados obtidos de observações realizadas com este receptor instalado no LLAMA. Um receptor existente de Banda 9 disponível será atualizado, transformado de receptor de banda lateral dupla (DSB) para um receptor de separação de banda lateral total (2SB) operando em duas polarizações com uma largura de banda IF de 8 GHz em cada uma. Uma vez que a opção 2SB requer mais desenvolvimento, o plano de linha de base é fornecer um receptor ALMA-como DSB Band-9 para "primeira luz" em 2017 e atualizar o 2SB para 2017.